朱明明,彭澤宇,魯 森,馬長(zhǎng)明,何鴻舉,王正榮,馬漢軍,康壯麗,趙圣明
(1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003;2.河南科技學(xué)院 畜禽產(chǎn)品精深加工與質(zhì)量安全控制河南省工程技術(shù)研究中心,河南 新鄉(xiāng) 453003;3.國(guó)家豬肉加工技術(shù)研發(fā)專(zhuān)業(yè)中心,河南 新鄉(xiāng) 453003;4.河南省商業(yè)科學(xué)研究所有限責(zé)任公司,河南 鄭州 450002)
我國(guó)是豬肉第一生產(chǎn)大國(guó),也是主要消費(fèi)國(guó)家[1]。由于豬肉及豬肉制品含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),尤其是蛋白質(zhì),且含水量較高;因此在貯藏、加工及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中極易滋生腐敗微生物,造成經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染,甚至危及人類(lèi)健康[2]。目前,為了確保肉制品的安全食用性和經(jīng)濟(jì)性,冷凍貯藏仍是加工行業(yè)常用的成本較低的保鮮手段[3]。隨著肉類(lèi)消費(fèi)的快速發(fā)展,大眾對(duì)于肉類(lèi)的生產(chǎn)、運(yùn)輸及解凍處理等方面提出了更高的要求,因而研究解凍方法對(duì)凍結(jié)豬肉的影響至關(guān)重要,以便能夠穩(wěn)定地獲得高品質(zhì)的原料肉。
肉及肉制品的保水性(汁液損失、離心損失、滴水損失及蒸煮損失等)對(duì)肉制品的品質(zhì)有很大影響[4]。而在解凍過(guò)程中,汁液損失是最常出現(xiàn)的問(wèn)題之一,受到很多客觀(guān)因素如蛋白質(zhì)、pH值、色澤、脂肪、新鮮度的影響,一般不可避免,但合適的解凍方法可大幅降低該損失[5]。冷凍肉的解凍一般采用空氣、靜水、低溫(4 ℃冰箱)解凍等[6-7],也有一些熱門(mén)新型的解凍方式,如微波、超聲波、歐姆及高壓靜電場(chǎng)解凍[8-10]。各種解凍方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。傳統(tǒng)解凍耗時(shí)、效率低,且易造成肉類(lèi)污染,從而影響肉品品質(zhì)[11];而新型解凍方式雖然在一定程度上克服了這些缺點(diǎn),但由于所用設(shè)備自身的局限性,仍會(huì)造成品質(zhì)劣變而阻礙其發(fā)展應(yīng)用[12-13]。
隨著技術(shù)水平的發(fā)展,低溫高濕解凍逐步應(yīng)用到肉類(lèi)工業(yè)中,該方法改善了傳統(tǒng)低溫解凍時(shí)間長(zhǎng),汁液流失嚴(yán)重,蛋白、脂肪氧化劣變的缺點(diǎn),又保留了微生物污染低、肉品品質(zhì)損失低等優(yōu)點(diǎn)[14]。張春暉[15]、Li Yin[16]等研究低溫高濕變溫解凍對(duì)牛羊肉品質(zhì)的影響,結(jié)果表明高濕低溫變溫解凍處理對(duì)牛羊肉品質(zhì)影響最小。張昕等[17]的研究結(jié)果表明4 ℃、相對(duì)濕度(relative humidity,RH)90%環(huán)境下解凍后,雞胸肉品質(zhì)最佳。然而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于低溫高濕解凍對(duì)豬肉品質(zhì)特性研究較少,本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)溫度恒定時(shí),RH 90%解凍可有效提高解凍效率,降低汁液損失,改善豬肉品質(zhì),緩解蛋白變性。但是鮮見(jiàn)高濕條件(RH 90%以上)下有關(guān)豬肉解凍最適溫度的研究。因此,本實(shí)驗(yàn)以鮮肉和傳統(tǒng)低溫(4 ℃、RH 65%~73%)解凍作為對(duì)照,致力于高濕環(huán)境中(RH 90%)豬肉解凍溫度參數(shù)的篩選,分析其對(duì)冷凍豬肉保水性、嫩度、新鮮度、蛋白變性程度、脂肪氧化程度的影響,同時(shí)利用差示掃描量熱(differential scanning calorimeter,DSC)儀檢測(cè)蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性,并利用流變儀評(píng)價(jià)蛋白的凝膠特性,以期尋求最佳解凍條件,獲得效率高、耗能低、效果好的解凍技術(shù),從而為豬肉企業(yè)提供合理高效的技術(shù)參數(shù),提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
選取5 頭體質(zhì)量基本一致((100±5)kg)的內(nèi)三元雜交豬(品種:杜洛克×長(zhǎng)白×大白),經(jīng)待宰、噴淋、麻電、刺殺、脫毛、刮毛、開(kāi)膛去內(nèi)臟、割頭蹄尾、劈半和成熟等步驟后,取豬背最長(zhǎng)肌(平均質(zhì)量(2.9±0.1)kg)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)豬屠宰與現(xiàn)場(chǎng)取樣地點(diǎn)為河南新鄉(xiāng)高金食品有限公司。
NA培養(yǎng)基 青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司;其他試劑均購(gòu)自西隴化工股份有限公司。
CTHI-150B恒溫恒濕箱 上海施都凱儀器設(shè)備有限公司;BC/BD-100HT冷凍室 青島澳柯瑪股份有限公司;CR-400色差計(jì) 日本美能達(dá)公司;L93-3溫度自動(dòng)記錄儀 杭州路格科技有限公司;差示掃描量熱儀 德國(guó)耐馳公司;MCR301流變儀奧地利Anton Paar公司;YXQ-LS-50S全自動(dòng)立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博迅醫(yī)療設(shè)備有限公司醫(yī)療設(shè)備廠(chǎng);T25高速勻漿器 德國(guó)IKA公司;106插入式溫度計(jì)德國(guó)德圖公司;pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;電導(dǎo)率儀 梅特勒-托利多(上海)儀器有限公司;C-LM4型數(shù)顯式肌肉嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院。
1.3.1 原料處理
將背最長(zhǎng)肌樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后,在無(wú)菌條件下將表面脂肪及結(jié)締組織剔除,并將原料肉分割成規(guī)則的肉塊(質(zhì)量為(150±0.5)g;尺寸為6 cm×5 cm×3.5 cm),采用自封袋(120 mm×170 mm)分裝,隨機(jī)分成6 組,每組5 份。任意挑選一組作鮮肉對(duì)照組,直接進(jìn)行肉質(zhì)形狀指標(biāo)的測(cè)定。其他各組包裝后-18 ℃凍藏24 h后,其中一組采用4 ℃冰箱解凍(RH 65%~73%)(傳統(tǒng)低溫對(duì)照組),其余4 組放置于CTHI-150B恒溫恒濕箱中在高濕條件下(RH 90%,直接調(diào)節(jié)濕度按鈕控制濕度),采用不同溫度(0、4、8、12 ℃,直接調(diào)節(jié)溫度按鈕控制溫度)解凍至中心溫度達(dá)到2 ℃,測(cè)定解凍后肉樣的各項(xiàng)指標(biāo)。
1.3.2 解凍時(shí)間的測(cè)定
參照余小領(lǐng)等[18]的方法測(cè)定解凍時(shí)間并略作修改。解凍開(kāi)始之前,用釘子在冷凍肉樣品距離中心位置最近的一面取一孔道,方便溫度計(jì)插入樣品的中心位置。在解凍過(guò)程中,測(cè)量樣品中心溫度的變化情況(-18~2 ℃)。
1.3.3 保水性的測(cè)定
解凍豬肉的保水性主要通過(guò)汁液損失率、滴水損失率和蒸煮損失率來(lái)衡量。汁液損失率參考余小領(lǐng)等[18]的方法測(cè)定;蒸煮損失率參考Xia Xiufang等[8]的方法測(cè)定;滴水損失率根據(jù)Adeyemi等[19]的方法測(cè)定。
1.3.4 剪切力的測(cè)定
參考Baublits等[20]的方法,利用測(cè)定蒸煮損失后的樣品進(jìn)行剪切力的測(cè)定。將蒸煮損失后的肉樣分割成1 cm×1 cm×2 cm的立方體,用肌肉嫩度儀沿著肌纖維垂直方向剪切肉樣,記錄剪切力/N。
1.3.5 色澤的測(cè)定
參考Chang Haijun等[21]的方法測(cè)定色澤。使用CR-400色差計(jì)測(cè)定鮮肉和解凍肉樣表面的L*、a*、b*值。測(cè)定前對(duì)色差計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),白板L*、a*、b*值分別為97.22、-0.14、1.82。需對(duì)每個(gè)樣品的5 個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),并加以標(biāo)記,盡量使得樣品之間測(cè)定位點(diǎn)一致,減小誤差。取5 個(gè)位點(diǎn)的平均值作為該肉樣的色澤值。
1.3.6 TBARS值的測(cè)定
硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive species,TBARS)值的測(cè)定參考He Xiangli等[22]的方法,利用硫代巴比妥酸法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.3.7 pH值的測(cè)定
參考GB 5009.237—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》[23]的方法。檢測(cè)前,按照儀器使用說(shuō)明,利用pH 6.8和4.0的緩沖液校準(zhǔn)pH計(jì)。?。?.0±0.1)g鮮肉或解凍肉樣,加入45 mL蒸餾水,7 500 r/min下均質(zhì)15 s后,利用pH計(jì)測(cè)定其pH值。
1.3.8 新鮮度的測(cè)定
豬肉新鮮度由于直接關(guān)系著消費(fèi)者的食用安全性而成為購(gòu)買(mǎi)時(shí)最為重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。本實(shí)驗(yàn)主要檢測(cè)了樣品的揮發(fā)性鹽基氮(volatile base nitrogen,TVB-N)含量、電導(dǎo)率和細(xì)菌菌落總數(shù),通過(guò)三者綜合評(píng)價(jià)新鮮度。TVB-N含量參考GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的半微量定氮法測(cè)定[24];電導(dǎo)率的測(cè)定參考楊秀娟等[25]的方法,利用電導(dǎo)率儀測(cè)定肉樣的電導(dǎo)率;菌落總數(shù)參考GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[26]測(cè)定。
1.3.9 蛋白質(zhì)變性程度的測(cè)定
參考He Xiangli等[22]的方法,并略作修改。采用水和銦校準(zhǔn)溫度和熱焓。準(zhǔn)確稱(chēng)取15~20 mg鮮肉樣或解凍肉樣,放入樣品盤(pán)中,升溫速率5 ℃/min,分析溫度范圍25~100 ℃,以空樣品盤(pán)(即不加肉樣)作為對(duì)照。計(jì)算熱焓?H/(J/g)和相關(guān)蛋白的變性溫度Tm/℃。
1.3.10 動(dòng)態(tài)流變特性的測(cè)定
利用流變儀測(cè)定樣品的熱動(dòng)態(tài)流變性。將鮮肉或解凍肉樣打碎后,均勻涂抹在兩個(gè)50 mm不銹鋼圓形平板之間,間隙為0.5 mm,外周涂一層薄硅油以防止水分蒸發(fā)。測(cè)定方法:起始溫度20 ℃,保溫10 min,以2 ℃/min的升溫速率加熱至80 ℃。升溫過(guò)程中,在一個(gè)振蕩模式下,以0.1 Hz的固定頻率對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)剪切,測(cè)定儲(chǔ)能模量(G’)隨溫度的變化情況[27]。
所有處理重復(fù)5 次,使用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,并應(yīng)用單因素方差分析對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著。
圖1 高濕不同溫度解凍條件下冷凍肉樣中心溫度的變化曲線(xiàn)Fig. 1 Changes in central temperature in frozen pork samples during high humidity thawing with different temperatures
在高濕環(huán)境(RH 90%)中,以不同溫度條件分別對(duì)冷凍豬肉進(jìn)行解凍,其解凍曲線(xiàn)如圖1所示。在所有的解凍過(guò)程中,從-5 ℃升溫至-1 ℃(最大冰晶形成區(qū)域)所需時(shí)間最長(zhǎng),這與食品凍結(jié)過(guò)程[5]一致。傳統(tǒng)低溫解凍組豬肉中心溫度達(dá)到2 ℃需17 h,而高濕解凍(溫度0~12 ℃)所需時(shí)間為7.5~11.0 h,明顯縮短了解凍時(shí)間,提高了解凍效率。在高濕環(huán)境下,隨著解凍溫度的升高,解凍時(shí)間縮短,解凍效率逐步提高,這主要是由于溫度的升高有利于解凍過(guò)程的加速。
表1 高濕不同溫度下解凍對(duì)豬肉保水性和剪切力的影響Table 1 Effect of different thawing temperatures with high humidity on WHC and shear force of pork
在凍結(jié)和解凍過(guò)程中,由于冰晶形成造成的機(jī)械損傷和解凍處理后造成的蛋白氧化變性、肌束空隙變大、肌肉蛋白結(jié)構(gòu)改變等,極易造成肉樣保水性變差,因此豬肉保水性是評(píng)價(jià)解凍方式好壞的重要指標(biāo)[15,28-29]。如表1所示,經(jīng)傳統(tǒng)低溫解凍后,樣品的汁液損失率、滴水損失率和蒸煮損失率分別為6.51%、5.89%、24.77%,均顯著高于所有高濕環(huán)境解凍組(P<0.05),分析原因可能是高濕環(huán)境可有效保護(hù)樣品蛋白水合面,抑制表面水分蒸發(fā),減少干耗[15]。另外高濕解凍時(shí)間短,也可降低低溫解凍造成的水分流失。而高濕環(huán)境下,0 ℃解凍后肉樣汁液損失率(4.16%)顯著高于其他溫度解凍組(P<0.05),這是由于溫度較低時(shí),解凍效率低、時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致汁液損失較為嚴(yán)重[30]。不同溫度解凍后肉樣的滴水損失率和蒸煮損失率無(wú)顯著差異(P>0.05),并與鮮肉較為接近,表明高濕環(huán)境下,一定范圍內(nèi)的溫度差異對(duì)滴水損失率和蒸煮損失率無(wú)較大影響。
豬肉剪切力的大小與豬肉嫩度呈負(fù)相關(guān),剪切力越大表明嫩度越差。高濕不同溫度下解凍后肉樣的剪切力如表1所示。經(jīng)不同解凍方式處理后肉樣的剪切力均顯著高于鮮肉(43.45 N)(P<0.05),可能是凍結(jié)過(guò)程中樣品產(chǎn)生的冰晶致使其可塑性降低而造成的[29]。然而,高濕解凍后豬肉的剪切力顯著低于傳統(tǒng)低溫處理(P<0.05),可能是由于高濕環(huán)境有利于減少汁液損失,從而維持豬肉的嫩度。其中高濕環(huán)境下,0 ℃解凍后肉樣的剪切力較大,而4、8、12 ℃解凍后肉樣剪切力差異不顯著(P>0.05),這與汁液損失結(jié)果一致,表明汁液損失對(duì)豬肉嫩度有較大影響。
色澤是豬肉品質(zhì)優(yōu)劣最直觀(guān)的表現(xiàn),影響著消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲。由表2可知,經(jīng)高濕低溫解凍后,肉樣的L*值和a*值顯著高于傳統(tǒng)低溫解凍,而b*值顯著低于傳統(tǒng)低溫解凍(P<0.05),同時(shí)三者數(shù)值與鮮肉接近(P>0.05),表明高濕低溫解凍能有效緩解豬肉色澤的劣變,這可能是由于高濕環(huán)境下,保水性增強(qiáng),使其保有鮮肉色澤[31]。邸靜等[32]研究發(fā)現(xiàn)高濕低溫可顯著提高牛肉的亮度,張昕等[17]研究表明高濕低溫也可提高雞肉的L*值和a*值,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。在高濕條件下,不同溫度處理后豬肉的L*值無(wú)顯著差異(P>0.05),但a*值和b*值均有變化。其中0~8 ℃處理后,a*值和b*值無(wú)顯著性差異,隨著溫度繼續(xù)升高,達(dá)到12 ℃時(shí)a*值和b*值顯著低于4 ℃解凍組,表明高濕環(huán)境下, 0~8 ℃解凍可有效保持豬肉色澤。已有研究發(fā)現(xiàn)解凍肉樣色澤的變化與蛋白及脂質(zhì)氧化息息相關(guān)[33],紅度下降的原因可能是溫度過(guò)高,加速了肌紅蛋白氧化生成高鐵肌紅蛋白[31];也有報(bào)道稱(chēng)褐色素中的游離氨基酸可與脂肪氧化形成的自由基反應(yīng),從而加速褐色素形成,也會(huì)促使紅度下降[34]。而黃度升高可能是解凍過(guò)程中豬肉脂肪水解后的脂肪酸被氧化造成的[33]。
表2 高濕不同溫度下解凍對(duì)豬肉色澤和TBARS值的影響Table 2 Effect of different thawing temperatures with high humidity on color and TBARS value of pork
TBARS值代表脂肪氧化程度的強(qiáng)弱。如表2所示,高濕低溫解凍后豬肉的TBARS值顯著低于傳統(tǒng)低溫解凍組(P<0.05),而與鮮肉無(wú)顯著差異(P>0.05),表明高濕低溫可有效抑制脂肪的氧化。在高濕環(huán)境中,溫度達(dá)到12 ℃時(shí),豬肉的TBARS值顯著高于4 ℃處理,可能是低溫環(huán)境抑制脂肪氧化反應(yīng)的進(jìn)行,而隨著溫度繼續(xù)升高,促使脂肪氧化加劇引起的[29],這與色澤的結(jié)果相一致。
圖2 高濕不同溫度解凍對(duì)豬肉pH值的影響Fig. 2 Effect of different thawing temperatures with high humidity on pH of pork
pH值的變化能帶來(lái)蛋白質(zhì)分子間的靜電荷效應(yīng),從而影響豬肉保水性[35]。如圖2所示,各溫度條件下解凍,肉樣的pH值變化顯著,均維持在5.90~5.99之間,且與鮮肉及傳統(tǒng)低溫解凍相比無(wú)顯著性差異(P>0.05),表明高濕環(huán)境下不同溫度處理(0~12 ℃)對(duì)解凍后肉樣的pH值無(wú)顯著影響,均屬于一級(jí)鮮肉范疇[36]。
圖3 高濕不同溫度解凍對(duì)豬肉TVB-N含量(A),電導(dǎo)率(B)和菌落總數(shù)(C)的影響Fig. 3 Effect of different thawing temperatures with high humidity on TVB-N content (A), electrical conductivity (B) and total bacterial count (C) of pork
TVB-N含量反映了肉及肉制品因自身代謝及微生物污染而造成的蛋白分解程度,表征豬肉的新鮮度[29]。如圖3A所示,高濕環(huán)境下,0、4 ℃和8 ℃處理后解凍肉樣的TVB-N含量較低,與鮮肉無(wú)顯著性差異(P>0.05),低于15 mg/100 g,屬一級(jí)鮮肉[36]。而隨著溫度的繼續(xù)升高,TVB-N含量顯著升高,與傳統(tǒng)低溫解凍組無(wú)顯著差異(P>0.05),預(yù)示著腐敗程度增加,可能是在高濕環(huán)境下,隨著溫度的升高,肉制品自身代謝活動(dòng)增強(qiáng)、腐敗菌滋生造成的;在傳統(tǒng)低溫條件下,解凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致蛋白降解、微生物污染[31]。
隨著豬肉新鮮度的下降,其自身成分會(huì)發(fā)生變化,反應(yīng)產(chǎn)物中出現(xiàn)大量導(dǎo)電性物質(zhì),導(dǎo)致電導(dǎo)率升高,因此電導(dǎo)率也成為檢驗(yàn)豬肉新鮮度的重要指標(biāo)[25]。由圖3B可知,經(jīng)不同解凍處理后,豬肉的電導(dǎo)率均顯著高于鮮肉(P<0.05),但都在1 370 μS/cm以下,屬于一級(jí)鮮肉[25]。其中高濕環(huán)境下,12 ℃解凍后肉樣的電導(dǎo)率較大,顯著高于0、4、8 ℃解凍后肉樣的電導(dǎo)率(P<0.05),表明溫度對(duì)豬肉電導(dǎo)率有較大影響。楊秀娟等[25]研究發(fā)現(xiàn)隨著豬肉腐敗變質(zhì),電導(dǎo)率逐漸增加,TVB-N含量也逐漸增加,這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
解凍溫度升高和解凍時(shí)間延長(zhǎng)容易造成微生物污染,促使豬肉成分和感官特性發(fā)生變化,導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生。如圖3C所示,在高濕條件下,溫度達(dá)到12 ℃時(shí)菌落總數(shù)(3.88(lg(CFU/g)))顯著高于4 ℃和8 ℃處理后的肉樣(P<0.05),與傳統(tǒng)低溫解凍組無(wú)顯著差異(P>0.05),分析可能是隨著解凍環(huán)境溫度升高,微生物活動(dòng)增強(qiáng)所致,但菌落總數(shù)仍然處于一級(jí)鮮肉范圍[37]之內(nèi),可安心使用。經(jīng)不同溫度解凍處理后,菌落總數(shù)的變化趨勢(shì)基本與TVB-N含量、電導(dǎo)率一致。綜合表明,高濕環(huán)境中(RH 90%),0~8 ℃解凍處理后,豬肉可最大限度維持其新鮮度。
圖4 高濕不同溫度解凍對(duì)肉樣品熱穩(wěn)定性影響的DSC分析圖譜Fig. 4 DSC thermograms showing the effect of different thawing temperatures with high humidity on thermal stability of pork samples
由圖4可知,鮮肉的熱分析圖譜在55、65、75 ℃有3 個(gè)峰,分別代表肌球蛋白頭部變性(峰1)、肌球蛋白尾部和肌漿蛋白變性(峰2)、肌動(dòng)蛋白變性(峰3)[37],描述了蛋白分子的展開(kāi)和加熱期蛋白由原始構(gòu)象轉(zhuǎn)變到變性構(gòu)象的過(guò)程[21]。表4為DSC分析法所得到的變性溫度Tm和熱焓?H。從圖4和表4中可看出,傳統(tǒng)低溫解凍后,峰1和峰3的變性溫度(60.28 ℃、77.22 ℃)較鮮肉明顯推后,峰2消失,且峰3的熱焓顯著下降(P<0.05),表明傳統(tǒng)低溫解凍嚴(yán)重影響了豬肉蛋白的變性程度。而高濕環(huán)境解凍(RH 90%,0~12 ℃)則在不同程度上有所緩解,其中經(jīng)0 ℃處理后,峰3的變性溫度(77.53 ℃)明顯推后,與傳統(tǒng)低溫接近(P>0.05),且峰2和峰3的熱焓值較鮮肉顯著降低(P<0.05),表明0 ℃(RH 90%)解凍可嚴(yán)重影響肌漿蛋白、肌球蛋白尾部和肌動(dòng)蛋白的變性,可能與其解凍時(shí)間長(zhǎng)、汁液損失較大有關(guān);12 ℃處理后,峰2的峰形變小,且峰2和峰3的熱焓均低于鮮樣、4 ℃和8 ℃處理組,表明12 ℃(RH 90%)解凍也可嚴(yán)重影響肌漿蛋白、肌球蛋白尾部和肌動(dòng)蛋白的變性,分析原因可能是解凍溫度過(guò)高,加速了蛋白質(zhì)的變性;而經(jīng)4 ℃和8 ℃(RH 90%)解凍后,DSC圖譜較鮮肉無(wú)明顯變化,且熱焓值也接近鮮肉水平(P>0.05),表明4 ℃和8 ℃(RH 90%)的解凍處理可有效緩解蛋白的變性程度。
表3 高濕不同溫度解凍處理后豬肉肌肉蛋白的變性溫度Tm和變性熱焓ΔHTable 3 Denaturation temperature Tm and enthalpy ΔH for muscle proteins of pork samples treated by different thawing methods
圖5 高濕不同溫度解凍對(duì)肉樣品儲(chǔ)能模量G’的影響Fig. 5 Effect of different thawing temperatures with high humidity on dynamic storage modulus G’ of pork
圖5 為高濕(RH 90%)不同溫度下解凍后,豬肉樣品的G’隨溫度(20~80 ℃)的變化曲線(xiàn)。經(jīng)打碎處理后,鮮肉的G’值呈現(xiàn)如下變化趨勢(shì):從20 ℃起G’緩慢下降,直至溫度升高至44 ℃;G’因豬肉蛋白互作增強(qiáng)而從45 ℃起增加,直至51 ℃[38];但G′在52 ℃~56 ℃間輕微下降,主要是由于豬肉中肌球蛋白尾部發(fā)生變性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)遭到破壞;接著G’隨著溫度上升迅速升高,直至溫度達(dá)到80 ℃,主要是由于溫度升高導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生聚集和進(jìn)一步交聯(lián),黏性膠體變?yōu)榫邚椥缘哪z網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[39]。與鮮肉相比,經(jīng)不同解凍處理后G’均有所下降,表明凝膠結(jié)構(gòu)遭到不同程度破壞[27]。其中經(jīng)傳統(tǒng)低溫解凍處理后,肉樣的G’(80 ℃時(shí)為22.45 kPa)最低,且在45~56 ℃之間變化不明顯,峰形較弱;而經(jīng)高濕0 ℃和12 ℃解凍處理后,其G’(80 ℃時(shí)為24.52 kPa和24.09 kPa)明顯低于4 ℃和8 ℃處理組(80 ℃時(shí)分別為26.36 kPa和26.09 kPa),而且后者的G’變化趨勢(shì)與鮮肉更為接近。綜合分析,4 ℃和8 ℃(RH 90%)的解凍處理能較好地保持豬肉糜原有的結(jié)構(gòu)特性,對(duì)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性影響較小。
與傳統(tǒng)低溫解凍相比,高濕(RH 90%)低溫(0~12 ℃)解凍可縮短解凍時(shí)間,提高解凍效率,且解凍后豬肉的保水性、色澤、嫩度顯著提高,明顯抑制脂肪氧化程度,降低蛋白變性程度(P<0.05),可最大限度維持“鮮肉”的品質(zhì)。其中高濕環(huán)境中(RH 90%),4 ℃和8 ℃解凍效果明顯優(yōu)于其他兩組處理。相較于0 ℃解凍,4 ℃和8 ℃解凍效率高,且解凍后的豬肉汁液損失少,嫩度高;與12 ℃解凍相比,4 ℃和8 ℃解凍后豬肉的蒸煮損失低,色澤好,可有效抑制微生物滋生,降低有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生,提高新鮮度。同樣地,DSC和動(dòng)態(tài)流變學(xué)結(jié)果也表明4 ℃和8 ℃解凍后豬肉蛋白變性程度較低,峰形較好,熱焓值與鮮肉水平接近,而且能較好地維持G′(80 ℃時(shí)分別為26.36 kPa和26.09 kPa)。綜上,高濕(RH 90%)低溫(4~8 ℃)解凍是最佳的解凍條件,可有效提高解凍效率,增強(qiáng)保水性,改善肉色、嫩度、緩解蛋白變性,維持豬肉品質(zhì)。本研究結(jié)果拓寬了傳統(tǒng)高濕低溫(4 ℃)的溫度使用范圍,可擴(kuò)大工業(yè)使用范圍,降低能耗,同時(shí)可解決冷凍豬肉解凍后保水性差、品質(zhì)嚴(yán)重下降的問(wèn)題,從而為企業(yè)帶來(lái)效益。